物理广东省汕头金山中学高一第一学期物理期末试题.docx
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物理广东省汕头金山中学高一第一学期物理期末试题
汕头金山中学高一第一学期物理
期末试题
一、单项选择题(本题共6小题,每题4分,共24分)
1.一根绳子吊着一只桶悬空时,在下述几对力中,属于作用力与反作用力的是
A.绳对桶的拉力,桶所受的重力
B.桶对绳的拉力,绳对桶的拉力
C.绳对桶的拉力,桶对地球的作用力
D.桶对绳的拉力,桶所受的重力
2.如图所示,一个质量为m的物体放在水平地面上,物体与地面的动摩擦因数为μ.对物体施加一个与水平方向成θ角的拉力F作用,但物体没动,则物体受的摩擦力大小等于
A.FB.Fcosθ
C.μmgD.μ(mg-Fsinθ)
3.小明沿着操场的400m跑道跑了一圈,用时100s,小明的平均速度的大小为
A.0.2m/sB.4m/sC.0D.非直线运动,不能确定
4.如图所示,小球A、B的质量分别为m和2m,用轻弹簧相连,然后用细线悬挂而静止,在烧断细线的瞬间,A和B的加速度分别为a1、a2,则
A.a1=a2=gB.a1=2ga2=0
C.a1=3ga2=0D.a1=2ga2=g
5.如图所示,倾角为37°,的传送带,转动速率恒为v,动摩擦因数μ=0.5,在传送带顶端A处无初速度地释放一个质量为m的物体.已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2.当传送带顺时针转动时,物体从顶端A滑到底端B的时间为t1;当传送带逆时针转动时,物体从顶端A滑到底端B的时间为t2.则
A.t1>t2B.t1 C.t1=t2D.无法确定,因为v未知 6.如图所示,一根轻质弹簧上端固定,下端挂一质量为m0的平盘,盘中有一物体,质量为m。 当盘静止时,弹簧的长度比其自然长度伸长了L,今向下拉盘使弹簧再伸长△L后停止。 然后松手放开,设弹簧总处在弹性限度以内,则刚松开手时盘对物体的支持力等于 A. mg B.(1+ )(m+m0)g C.(1+ )mg D. (m+m0)g 二、多项选择题(本题共6小题,每题至少有两个选项是正确的,每题4分,共24分,错选得0分,漏选得2分) 7.如图所示,A、B、C是同一竖直圆周上的三个点,C为最低点,AC、BC为两条分别与水平方向成α、β角(α>β)的光滑导轨。 则物体分别从A、B点由静止开始滑到C点所经历的时间分别为tA和tB,到达C点时的速率分别为vA和vB,则 A.tA>tBB.tA=tB C.vA>vBD.vA=vB 8.如图所示,在水平地面上做匀速直线运动的汽车,通过定滑轮用绳子吊起一个物体,绳子拉力大小为T,物体质量为m,则下列说法正确的是 A.T>mgB.T C.物体的加速度保持不变D.物体的加速度逐渐变化 9.如图,质量为m的物体用细绳拴住放在粗糙的水平传送带上,物体距传送带左端的距离为L.当传送带分别以v1、v2的速度逆时针转动(v1<v2),稳定时绳与水平方向的夹角为θ,绳中的拉力分别为T1,T2;若剪断细绳时,物体到达左端的时间分别为t1、t2,则下列说法正确的是 A.T1<T2B.T1=T2 C.t1一定大于t2D.t1可能等于t2 10.高空匀速水平飞行的轰炸机,每隔2s放下一颗炸弹.若不计空气阻力,下列说法中正确的是 A.这些炸弹落地前均在同一条竖直线上 B.空中两相邻炸弹间距离保持不变 C.这些炸弹落地时速度均相同 D.这些炸弹落在水平地面的时间间隔都是2s 11.如图所示,水平地面上有两个完全相同的木块A、B,在水平推力F作用下运动。 用FAB代表A、B间的相互作用力 A.若地面是完全光滑的,则FAB=F B.若地面是完全光滑的,则FAB= F C.若地面的摩擦因数为μ,则FAB=F D.若地面的摩擦因数为μ,则FAB= F 12.在一条宽200m的河中,水的流速v1=1m/s,一只小船要渡过河至少需要100s的时间.则下列判断正确的是( ) A.小船相对于静水的速度为2m/s B.无论小船怎样渡河都无法到达正对岸 C.若小船以最短时间渡河,到达对岸时,距正对岸100m D.若小船航向(船头指向)与上游河岸成60°角,则小船渡河位移最短 三、实验题(每空3分,共15分) 13.如图所示的实验装置可以探究加速度与物体质量、物体受力的关系。 小车上固定一个盒子,盒子内盛有沙子。 沙桶的总质量(包括桶以及桶内沙子质量)记为m,小车的总质量(包括车、盒子及盒内沙子质量)记为M。 验证在质量不变的情况下,加速度与合外力成正比: 先平衡摩擦力之后,挂上沙桶,从盒子中取出一些沙子,装入沙桶中,称量并记录沙桶的总重力mg,将该力视为合外力F,对应的加速度a则从打下的纸带中计算得出。 多次改变合外力F的大小,每次都会得到一个相应的加速度。 本次实验中,桶内的沙子取自小车中,故系统的总质量不变.以合外力F为横轴,以加速度a为纵轴,画出a-F图象,图象是一条过原点的直线。 ①你认为把沙桶的总重力mg当作合外力F是否合理? 答: ________。 (填“合理”或“不合理”) ②本次实验中,是否应该满足M>>m这样的条件? 答: ________(填“是”或“否”)。 理由是: 。 ③打点计时器使用的交流电频率f=50Hz。 下图是某同学在正确操作下获得的一条纸带,A、B、C、D、E每两点之间还有4个点没有标出。 写出用s1、s2、s3、s4以及f来表示小车加速度的计算式: a=根据纸带所提供的数据,算得小车的加速度大小为m/s2(结果保留两位有效数字)。 四、计算题(本题共3小题,共37分,要求写出必要的文字说明,列出对应的公式,画出必要的图) 14.一辆汽车以10m/s的速度在平直公路匀速行驶,经过红灯路口闯红灯,在同一路口的警车立即从静止开始以2.5m/s2的加速度匀加速追去。 ⑴警车出发多长时间后两车相距最远? ⑵警车何时能截获超速车? ⑶警车截获超速车时,警车的速率为多大? 位移多大? 15.如图所示,质量M=10kg的木楔ABC静置于粗糙水平地面上,与地面的动摩擦因数μ=0.5,在木楔的倾角θ为37°的斜面上,有一质量m=1kg的物块由静止开始沿斜面下滑,当滑行路程s=1.4m时,其速度v=1.4m/s,在这过程中木楔没有动。 (sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)。 求: (1)地面对木楔的摩擦力的大小。 (2)地面对木楔的支持力的大小。 16.如图所示,一平板车以某一速度v0=6m/s匀速行驶,某时刻一货箱(可视为质点)无初速度地放置于平板车上,货箱离车后端的距离为L=3.01m,货箱放入车上的同时,平板车开始刹车,刹车过程可视为做a=4m/s2的匀减速直线运动,车停止后也不再开动。 已知货箱与平板车之间的动摩擦因数为μ=0.2,g=10m/s2。 (1)请通过计算证明货箱不会从平板车上掉下来。 (2)货箱最终停在车上何处? 【参考答案】 一、单项选择题(本题共6小题,每题4分,共24分) 1.【答案】B 【解析】作用力与反作用力是相互作用的两个物体间的作用,所以绳对桶的拉力施力物体是绳,受力物体是桶,桶所受的重力施力物体是地球,受力物体是桶,所以是三个物体间的作用,A错;桶对绳的拉力施力物体是桶,受力物体是绳,绳对桶的拉力施力物体是绳,受力物体是桶,所以B对;绳对桶的拉力施力物体是绳,受力物体是桶,桶对地球的作用力施力物体是桶,受力物体是地球,C错;桶对绳的拉力力施力物体是桶,受力物体是绳,桶所受的重力施力物体是地球,受力物体是桶是三个物体间的作用,D错。 故答案选B。 2.【答案】B 【解析】物体在拉力F作用下处于静止,对拉力F沿水平方向和竖直方向分解,根据平衡条件可得F的水平分力Fcosθ等于物体受到的静摩擦力,故B正确,ACD错误。 3.【答案】C 【解析】平均速度为位移与时间的比值,因为小明的位移为零,所以平均速度为0,故C正确,ABD错误。 4.【答案】C 【解析】以A、B整体为研究对象可知悬线的拉力为3mg;悬线剪断前,以B为研究对象可知: 弹簧的弹力F=2mg,剪断悬线瞬间,弹簧的弹力不变,F=2mg,根据牛顿第二定律得,对A: mg+F=ma1,联立可得: a1=3g,对B: F-2mg=2ma2,F=2mg,可得: a2=0,故C正确,ABD错误。 5.【答案】A 【解析】传送带顺时针转动时,物体相对传送带向下运动,则物体所受滑动摩擦力沿斜面向上,相对传送带向下匀加速运动,由牛顿第二定律得: mg(sin37°-μcos37°)=ma1,解得: a1=2m/s2,传送带逆时针转动,当物体下滑速度小于传送带转动速度时,物体相对传送带向上运动,则物体所受滑动摩擦力沿传送带向下,设物体的加速度大小为a2,由牛顿第二定律得: mgsin37°+μmgcos37°=ma2,代入数据得: a2=10m/s2,由此可知传送带逆时针转动时的加速度大于传送带顺时针转动时的加速度,根据运动学公式 ,可知无论物体滑到底端时是否共速都有t1>t2,故A正确,BCD错误。 6.【答案】C 【解析】当盘静止时,根据胡克定律可得: (m+M)g=kL,设使弹簧再伸长△l时手的拉力大小为T,再由胡克定律得(mg+Mg+T)=k(L+△L),联立解得: ,刚松手瞬时弹簧的弹力没有变化,则以盘和物体整体为研究对象,所受合力大小为F,方向竖直向上,设刚松手时,加速度大小为a,根据牛顿第二定律得: ,对物体研究: FN-Mg=Ma,解得: ,故C正确,ABD错误。 二、多项选择题(本题共6小题,每题至少有两个选项是正确的,每题4分,共24分,错选得0分,漏选得2分) 7.【答案】BC 【解析】当物体沿AC轨道运动时,根据牛顿第二定律有: mgsinα=ma,可得物体的加速度大小为a=gsinα,设圆的半径为R,由圆的几何关系可知,AC的长度为2Rsinα,由 ,可得物体由A运动到C得时间为: ,同理可得,沿BC运动时,加速度的大小为gsinθ,BC的长度为2Rsinθ,物体由B运动到C的时间为: ,所以物体分别从A、B点滑到C点所经历的时间为: tA=tB,故B正确,A错误;根据动能定理: ,由图可知 ,所以vA>vB,故C正确,D错误。 所以BC正确,AD错误。 8.【答案】AD 【解析】小车的运动可分解为沿绳方向和垂直于绳的方向两个运动,设两段绳子夹角为θ,如图所示: 由几何关系可得: v2=v1sinθ,所以v1>v2,而θ逐渐变大,故v2逐渐变大,物体有向上的加速度,是加速运动,故D正确,C错误;物体有向上的加速度,处于超重状态,所以T>mg,故A正确,B错误。 所以AD正确,BC错误。 9.【答案】BD 【解析】木块受重力G、支持力N、拉力T、滑动摩擦力f,如图所示: 由于滑动摩擦力与相对速度无关,两种情况下的受力情况完全相同,根据共点力平衡条件,必然有T1=T2,故B正确,A错误;绳子断开后,木块受重力、支持力和向左的滑动摩擦力,根据牛顿第二定律,有μmg=ma,解得: a=μg,故木块可能一直向左做匀加速直线运动;也可能先向左做匀加速直线运动,等到速度与皮带速度相同,然后一起匀速运动;由于v1<v2,所以可能存在以下情况: ①若两种情况下木块都是一直向左做匀加速直线运动,则tl等于t2;②若传送带速度为v1时,木块先向左做匀加速直线运动,等到速度与皮带速度相同,然后一起匀速运动;传送带速度为v2时,木块一直向左做匀加速直线运动,则t1>t2;③两种情况下木块都是先向左做匀加速直线运动,等到速度与皮带速度相同,然后一起匀速运动,则t1>t2,故D正确,C错误。 所以BD正确,AC错误。 10.【答案】ACD 【解析】由于惯性,炸弹和飞机水平方向具有相同速度,因此炸弹落地前排列在同一条竖直线上,故A正确;因为竖直方向上相同时刻速度不同,空中相邻的炸弹之间的距离随着时间均匀增大,故B错误;由于水平方向速度相同,下落高度相同,因此这些炸弹落地速度大小方向都相同,故C正确;因为下落高度相同,根据 可知,炸弹在空中运动的时间均相同,所以这些炸弹落在水平地面的时间间隔都是2s,故D正确。 所以ACD正确,B错误。 11.【答案】BD 【解析】设两木块的质量均为m,若地面是完全光滑的,对整体用牛顿第二定律得: F=2ma,解得加速度为: ,再对B运用牛顿第二定律得: ,故A错误,B正确;若地面动摩因数为μ,对整体用牛顿第二定律得: ,解得加速度为: ,再对B运用牛顿第二定律得: ,解得: ,故C错误,D正确。 所以BD正确,AC错误。 12.【答案】ACD 三、实验题(每空3分,共15分) 13.【答案】 (1).合理否 因为实验的研究对象是整个系统,系统受到的合外力就等于mg (2). 0.60 【解析】①因为实验的研究对象是整个系统,系统受到的合外力就等于mg,当作合外力F是合理的; ②因为实验的研究对象是整个系统,系统的合外力就等于所悬挂沙桶的重力mg,不必满足M≫m这样的条件。 四、计算题(本题共3小题,共37分,要求写出必要的文字说明,列出对应的公式,画出必要的图) 14.【答案】 (1)4s (2)8s(3)20m/s80m 【解析】试题分析: 两车速度相等之前,超速车的速度大于警车,两车的距离越来越大,速度相等之后,超速车的速度小于警车,两车的距离又越来越小,所以两车速度相等时,之间的距离最大。 根据速度相等,结合运动学公式求出时间;警车追上超速车时,两车的位移相等.根据运动学公式,结合位移关系求出追及时间,然后根据匀变速直线运动的速度时间公式v=at求出警车的速度,再根据位移时间公式求出警车的位移。 (1)当两车速度相等时,他们之间的距离最大,警车从出发到两车最远时所用时间t1为: 则有: v2=v1=at1 代入数据解得: t1=4s (2)警车追上超速车用时为t2,警车的位移为: 汽车的位移为: s2=v0t2 追上时位移关系满足s1=s2 联立以上解得: t2=8s (3)警车截获超速车时,警车的速率为v3, 根据速度时间公式可得: 警车的位移为: 。 15.【答案】 (1)0.56N (2)109.58N 【解析】试题分析: 由速度位移公式求物体沿斜面下滑的加速度;对物体受力分析,根据牛顿第二定律列式;对木锲受力,根据受力平衡求解地面对木楔的支持力N2摩擦力f2的大小和方向。 (1)由速度位移公式: v2=v02+2as 得物块沿斜面下滑的加速度为: a= 由于a<gsinθ=6m/s2,可知物块受到摩擦力作用.分析物块受力,受三个力,如图(a)所示: 沿斜面的方向和垂直于斜面的方向,根据牛顿第二运动定律有: mgsinθ-f1=ma mgcosθ-N1=0 木楔受力,它受五个力作用,如图(b)所示,对于水平方向,根据牛顿第二运动定律有: f2+f1cosθ-N1sinθ=0 由此可解得地面作用于木楔的摩擦力: f2=0.56N 竖直方向: f1sinθ+N1cosθ+Mg=N2 解得地面对木楔的支持力的大小为: N2=109.58N 16.【答案】 (1)货箱不会从车上掉下来 (2)0.51m 【解析】试题分析: 货箱做匀减速直线运动,平板车做匀速直线运动,根据牛顿第二定律和运动学公式求出速度相同时,两者的位移,结合位移之差判断货箱能否从车上掉下;根据速度位移公式求出货箱速度减到零的位移,以及平板车速度减为零的位移,从而得出最终停止时离车后端的距离。 (1)设经过时间t1,货箱和平板车达到共同速度v, 以货箱为研究对象,由牛顿第二定律得: mgμ=ma1 所以货箱向右做匀加速运动的加速度: a1=μg=2m/s2 货箱向右运动的位移: 平板车向右运动的位移: 当货箱和平板车速度相等时: 得车比货箱向右的相对位移: , 故货箱不会从车上掉下来。 (2)达共同速度之后,车继续匀减速运动,再经t2停止运动,则有: v=at2 货箱变为匀减速运动,再经t3时间停止运动则有: v=a1t3 车向右运动的位移: 货箱向右运动的位移: 货箱比车向右的相对位移为: 最终货箱停在距平板车右端的距离为: 代入数据解得: d=0.51m
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